Les PCB automobiles sont des composants essentiels utilisés pour divers types de systèmes électroniques automobiles., y compris les systèmes de capteurs, commandes du moteur, GPS, systèmes de sécurité, affichage numérique, et éclairage LED. Alors que les véhicules électriques et hybrides deviennent de plus en plus populaires. Il existe une demande croissante de PCB automobiles qui doivent avoir une grande fiabilité, durabilité, et de haute qualité pour assurer une conduite sûre. En réalité, Le circuit imprimé automobile peut non seulement améliorer les performances et la sécurité opérationnelle du véhicule, mais également apporter une meilleure expérience de conduite. Donc, ils doivent être soigneusement conçus et fabriqués pour garantir qu'ils peuvent atteindre les objectifs de performance et les normes élevées de l'industrie.
Quelles sont les propriétés des PCB automobiles
Contrairement aux PCB traditionnels, Les PCB utilisés dans les automobiles ont de nombreuses propriétés qui facilitent leur fonctionnement, discutons-en un par un:
- Utilisable pour les systèmes complexes de l'industrie automobile
Une automobile contient une variété de systèmes complexes qui doivent faire face à différents défis, y compris les températures extrêmes et les perturbations externes. Donc, les circuits imprimés automobiles ont besoin de fonctionnalités capables de résister à ces conditions extrêmes pour réduire les perturbations pendant le fonctionnement.
- S'adapter aux grandes fluctuations de température
Dans les systèmes automobiles, il y aura de grandes fluctuations de température, les PCB utilisés dans les automobiles doivent donc avoir des caractéristiques capables de résister à des fluctuations de température aussi importantes.
- Résistant à la corrosion chimique
Le système électronique du véhicule doit faire face à la menace de diverses corrosions chimiques telles que l'acide corrosif, solvant organique, eau salée, etc. Donc, le PCB automobile doit avoir la capacité de résister à la corrosion, prolongeant ainsi la durée de vie de la voiture.
- Grande fiabilité
Les PCB utilisés dans les automobiles doivent avoir une grande fiabilité, car cela est lié à la sécurité de fonctionnement et même à la sécurité de la vie. habituellement, circuits imprimés de voiture sont faits de matériaux très solides avec des performances stables et peuvent fonctionner normalement dans des environnements difficiles.
- Adaptable à différents environnements
Les véhicules sont vendus partout dans le monde, et différentes régions ont généralement des caractéristiques environnementales différentes telles que des températures et une humidité différentes. Donc automobile cartes de circuits imprimés
doit être adaptable à différents environnements, bien que certains fabricants fabriquent des PCB pour des environnements spécifiques.
- Résistant à la saleté
L'accumulation de saleté dans les systèmes électroniques peut entraîner de nombreux problèmes tels que des courts-circuits et finalement affecter le fonctionnement des véhicules. Par conséquent, il est essentiel de s'assurer que les PCB automobiles peuvent résister à l'accumulation de saleté. Normalement, Les fabricants de circuits imprimés automobiles utilisent des stratifiés spéciaux pour empêcher la saleté de pénétrer sur les circuits imprimés., nous pouvons donc utiliser de tels PCB même dans des environnements poussiéreux.
Différents types de PCB automobiles
Il y a 6 types d'imprimés circuits imprimés largement utilisés dans l'industrie automobile:
Circuit imprimé en céramique: Le noyau des circuits imprimés à substrat céramique est en nitrure d'aluminium ou en alumine. Il a des caractéristiques avec une grande conductivité thermique et une résistance aux hautes températures.
PCB HDI: Par rapport aux circuits imprimés traditionnels, HDI PCB a une densité de câblage plus élevée. Il contient des microvias aveugles/enterrés, et l'espace minimum des PCB HDI utilisés pour les automobiles est d'environ 75 μm/75 μm ou moins.
PCB haute fréquence: Les circuits imprimés haute fréquence sont couramment utilisés dans les systèmes d'évitement de collision automobile ou de freinage d'urgence prédictif, qui s'appuient sur le PCB pour transmettre des signaux haute fréquence micro-ondes. Alors que le PTFE ou la céramique hybride sont des choix parfaits pour les hautes fréquences Matériaux PCB, ils présentent une faible perte diélectrique et peuvent être utilisés comme émetteurs et récepteurs d'ondes haute fréquence.
PCB flexible: Ce type de circuit imprimé présente l'avantage d'être pliable. On estime qu'il y a plus de 100 des circuits imprimés flexibles sont utilisés dans une automobile, en outre, il devient une tendance d'utiliser des PCB flexibles pour remplacer les harnais.
PCB rigide-flex: PCB rigides et flexibles sont très populaires dans l'industrie automobile, et largement utilisé dans les systèmes d'éclairage LED automobiles. Ils combinent les avantages du PCB rigide et du PCB flexible et réduisent les joints de soudure et les connecteurs.
PCB à substrat métallique: Le substrat du PCB métallique est normalement en aluminium ou en cuivre. Comparé aux PCB traditionnels comme PCB FR4, il a une meilleure conductivité thermique.
Applications PCB dans l'automobile
On peut trouver des PCB automobiles presque partout dans une voiture, ci-dessous, nous avons répertorié quelques applications courantes, plongeons dans…
- Systèmes GPS
Les voitures modernes sont essentiellement équipées de systèmes de navigation GPS. En l'utilisant, nous pouvons voyager librement dans les rues et les ruelles et arriver à destination avec précision même dans une ville inconnue, et ce système très utile et largement utilisé est piloté par des PCB automobiles.
- Systèmes de contrôle et d'information
Le système de contrôle et de surveillance intelligent de la voiture utilise également un grand nombre de circuits imprimés complexes pour transmettre la réserve de carburant, feu de freinage, et l'information des feux de vitesse au tableau de bord, afin que le conducteur puisse fonctionner mieux et en toute sécurité.
- Moniteurs de champ proche
Les moniteurs en champ proche peuvent réduire les angles morts pour les conducteurs et aider les conducteurs à mieux contrôler leurs véhicules, ils peuvent reculer et se garer plus facilement. Et tous les moniteurs de champ proche utilisent des cartes de circuits imprimés automobiles pour transmettre le signal.
- Matériel audio/vidéo
Les voitures d'aujourd'hui ont plus de fonctions, la plupart d'entre eux sont équipés de matériel audio et vidéo, et le cœur du fonctionnement de ces équipements est le PCB. Les équipements audio et vidéo peuvent offrir aux conducteurs une meilleure expérience de conduite, par exemple, ils peuvent écouter de la musique en conduisant.
- Système d'éclairage à DEL
Pour automobiles, Les lumières LED peuvent non seulement fournir des fonctions d'éclairage, mais peuvent également créer différents styles de véhicule et ajouter de la personnalité.. Les lumières LED sont dotées d'une durée de vie et d'une efficacité d'éclairage plus longues, et les PCB jouent un rôle essentiel dans leur fonctionnement.
Considérations clés pour l'automobile PCB Conception
En raison des normes industrielles élevées et des environnements d'application spéciaux, nous devons prendre au sérieux les conceptions de circuits imprimés automobiles pour nous assurer qu'ils peuvent fonctionner comme prévu. Dans cette partie, nous avons répertorié quelques facteurs à prendre en compte lors de la conception d'un circuit imprimé automobile, alors lisons la suite.
L'inductance sera générée lorsque deux inducteurs ou deux fils de PCB se rapprochent l'un de l'autre. En concevant une disposition de circuit compacte et en réduisant l'équilibre de couplage, nous pouvons obtenir un placement optimal de tous les inducteurs dans le circuit. Et il y a 2 règles de base à suivre lors de la conception de circuits imprimés automobiles: Premier, les espaces entre les inducteurs doivent être conçus aussi grands que possible; deuxième, nous devons concevoir l'alignement de l'inducteur à angle droit qui peut minimiser la diaphonie de l'inducteur.
- Accouplement de plomb
Une inductance mutuelle se produit et affecte le couplage lorsque les fils sont placés à proximité. Dans ce cas, le chemin du courant de retour doit être conçu aussi près que possible du chemin du courant principal, tout en réduisant le champ rayonné pour réduire la zone de boucle de courant. La prise en compte de la masse intégrée sous les conducteurs chaque fois que possible pendant le processus de conception peut améliorer les performances des cartes de circuits imprimés automobiles.
- Trou traversant de mise à la terre
En termes de mise à la terre traversante, lors de la conception de la disposition du circuit d'un circuit imprimé automobile, il faut remarquer qu'un cuivre PCB plus fin réduira l'effet d'inductance parasite du via, et les vias dans les zones sensibles doivent établir un module d'inductance.
- Mise à la terre et remplissage
La mise à la terre et le remplissage sont des aspects importants de la conception de circuits imprimés automobiles, et une conception appropriée peut éviter les problèmes d'impédance dans le circuit. Pendant le processus de conception, les points suivants doivent être pris en compte: Premier, il est nécessaire de prévoir une zone de masse continue à très faible impédance. Seconde, les bornes des fils d'apport et les via arrays doivent être reliés à la terre. finalement, mettre à la terre le fil cuivré.
- L'intégrité du signal
Un acheminement correct des signaux sur le PCB est crucial pour l'intégrité des signaux dans les applications automobiles. Utiliser des traces à impédance contrôlée, minimiser la longueur des traces, signalisation différentielle, isoler les signaux analogiques/numériques, et des plans de masse appropriés. Cela évite les reflets, interférences et maintient la qualité du signal.
- Gestion de la chaleur
Une gestion thermique efficace est cruciale car les PCB automobiles gèrent souvent des niveaux de puissance élevés.. Effectuer une analyse thermique pour identifier les points chauds, et mettre en œuvre des solutions telles que des plans dissipateurs thermiques en cuivre, adhésifs thermiques, placement stratégique des composants, et vias de dissipation thermique. Cela permet à la chaleur de se propager et d'éviter une accumulation localisée qui dégrade les composants..
- Répondre aux normes de conception automobile
Le respect des normes de conception automobile est impératif pour garantir la sécurité, fiabilité, et conformité à la réglementation. Familiarisez-vous avec les normes pertinentes telles que:
ISO 26262: Norme de sécurité fonctionnelle pour les systèmes électriques et électroniques.
Normes CEM: Réglementation relative à la compatibilité électromagnétique (par exemple., CISPR 25 et ISO 11452).
Normes environnementales automobiles: Normes régissant les facteurs environnementaux, y compris la température, humidité, et vibrations (par exemple., ISO 16750).
- Optimiser le circuit RF
La fonctionnalité sans fil automobile repose sur l'optimisation des performances des circuits imprimés RF grâce à des dimensions d'impédance contrôlées., traces courtes, blindage, composants appropriés, et interfaces adaptées. Modélisation étendue, le prototypage et le réglage aligneront les circuits RF pour répondre aux besoins sans fil exigeants du véhicule.
Travailler avec un Automobile professionnel Fabricant de PCB
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